응집 처리한 Alcaligenes eutrophus 균체로부터 poly(3-hydroxybutyrate)의 회수

Recovery of Poly(3-hydroxybutyrate) from the Coagulated Cells of Alcaligenes eutrophus.

생분해성 고분자인 poly(3-hydroxybutyrate, PHB)를 생산하는 Alcaligenes eutrophus의 배양액에 응집제를 첨가하여 회수한 균체로부터 용매추출법 에 의한 PHB 회수와 순도에 미치는 응집제의 영향을 조사하였다. 응집제는 Al계 3종류와 Fe계 2종류를 사용하였다. 균체로부터 PHB는 30%로 희석한 hypochlorite 용액과 chloloform 혼합용액을 이용하여 추출 회수하였다. Al계 응집제들의 경우, 응집제의 첨가량이 1,000 mg-Al/L 이하의 농도에서는 PHB 회수율이 응집제를 첨가하지 않은 경우의 회수율(82%)과 거의 비슷하였고, 1000 mg-Al/L 이상의 농도에서는 응집제 첨가량이 증가함에 따라 PHB 회수율이 감소하였다. PHB 추출에 사용한 hypochlorite 용액의 농도를 50%로 증가시키면, 응집제를 2000 mg-Al/L까지 높은 농도로 첨가하여도 90% 이상의 PHB 회수율을 얻을 수 있었다. 회수된 PHB의 순도는 응집제의 종류와 용량에 관계없이 98% 이상으로 매우 높았다. Fe계 응집제의 경우, 응집제의 용량은 PHB의 회수율에 거의 영향을 미치지 않았으나, 회수된 PHB중의 잔류 Fe의 농도가 높았고, 잔류 Fe에 의해 정제한 PHB가 엷은 적색으로 착색되었다. 세포의 회수와 PHB의 정제 공정에 적합한 응집제로는 응집효율, 잔류 Al과 Fe 및 정제 PHB의 색상 등을 고려할 때 Fe계 보다는 Al계 응집제가 적합하였다.

The effects of the pretreatment with coagulants on the recovery efficiency of poly (3-hydroxybutyrate, PHB) synthesized in Alcaligenes eutrophus were investigated. Al-base or Fe-base coagulants, and the dispersion method of 30% hypochlorite solution and chloroform were used as coagulants and PHB recovery method, respectively The recovery efficiency of PHB from the cells harvested with Al-base coagulants at the range from 0 to 1000 mg-Al/L was similar to that from cells harvested without the coagulants. At these conditions, the concentrations of residual aluminium in the purified PHB were below 250 mg-Al/kg-PHB, indicating the effect of residual aluminum on the characteristics of the purified PHB can be insignificant. When the dosage of coagulants was over 1000 mg-Al/L, the PHB recovery remarkably decreased with increasing the coagulant dosage. However, the PHB recovery could be enhanced by the use of 50% hypochlorite solution instead of 30% hypochlorite solution. Even though the reduction of PHB recovery efficiency was not found by using Fe-base coagulants, the purified PHB was stained pale red due to residual iron, These results suggest that the use of Al-base coagulants did not exert bad influence on neither PHB recovery efficiency and PHB purity.